[发明专利]一种采用高压除水的飞机油箱惰化装置及其方法

权利要求书

1.一种采用高压除水的飞机油箱惰化装置的工作方法，所述采用高压除水的飞机油箱惰化装置包括储氢瓶（1）、第一换热器（2）、氢氧燃料电池（3）、第一压气机（5）、第二换热器（6）、风扇（7）、水分离器（8）、涡轮膨胀机（9）、储水箱（10）、单向阀（11）和油箱（13）；

所述储氢瓶（1）设有高压氢气出口；氢氧燃料电池（3）设有阳极气体入口、阴极气体入口、电能输出端口和尾气出口；水分离器（8）设有气体入口、液态水出口和气体出口；油箱（13）设有惰性气体入口和气体出口；储水箱（10）设有入口和出口；

所述第一换热器（2）热侧通道的入口引入发动机引气、出口和氢氧燃料电池（3）的阴极气体入口相连；

所述氢氧燃料电池（3）的阳极气体入口和储氢瓶（1）的高压氢气出口相连、电能输出端口和外部飞机用电设备（4）连接；

所述氢氧燃料电池（3）的尾气出口、第一压气机（5）、第二换热器（6）的热侧通道、水分离器（8）的气体入口依次相连；

所述水分离器（8）的气体出口、涡轮膨胀机（9）、单向阀（11）、油箱（13）的惰性气体入口依次相连；

所述水分离器（8）的液态水出口和储水箱（10）的入口相连，储水箱（10）的出口和外部用水设备（12）相连；

所述涡轮膨胀机（9）的转轴分别和所述第一压气机（5）的转轴、风扇（7）的转轴同轴固连，其中，所述涡轮膨胀机（9）用于对水分离器（8）中排出的气体进行降温，同时提供动力给第一压气机（5）和风扇（7）、带动第一压气机（5）和风扇（7）进行工作；

所述第二换热器（6）冷侧通道的入口接冲压空气，第二换热器（6）冷侧通道的出口、风扇（7）、第一换热器（2）冷侧通道的入口相连；

所述第一换热器（2）冷侧通道的出口、油箱（13）的气体出口均接外部大气环境；

其特征在于，所述采用高压除水的飞机油箱惰化装置的工作方法包含以下过程：

储氢瓶（1）里的氢气和经过第一换热器（2）降温后的发动机引气在氢氧燃料电池（3）反应，消耗氧气同时产生水，反应产生的电能输入外部飞机用电设备（4），反应的尾气经过第一压气机（5）、第二换热器（6）和水分离器（8），得到分离出的液态水和干燥惰性气体，其中，液态水经过储水箱（10）储存后供给外部用水设备（12），干燥惰性气体经过涡轮膨胀机（9）降温后经过单向阀（11）进入油箱（13）气相空间进行混合以降低油箱气相空间氧气浓度。

2.如权利要求1所述的采用高压除水的飞机油箱惰化装置的工作方法，其特征在于，还包括第二压气机（101）和第一电动机（102）；

所述第二压气机（101）的进气口接座舱引气、出气口和所述第一换热器（2）热侧通道的入口相连；

所述第一电动机（102）的转轴和所述第二压气机（101）的转轴同轴固连，用于提供动力给第二压气机、带动其工作。

3.如权利要求2所述的采用高压除水的飞机油箱惰化装置的工作方法，其特征在于，还包括第二电动机（201）、燃油引射器（202）和油泵（203）；

所述第二电动机（201）的转轴和所述第一压气机（5）的转轴同轴固连，用于进一步提动动力给所述第一压气机（5）、带动其工作；

所述燃油引射器（202）设有气体入口、燃油入口和油气混合物出口；所述油箱（13）在其底部还设有油气混合物入口和燃油出口；油泵（203）设有燃油入口和燃油出口；

所述油泵（203）的燃油入口和所述油箱（13）的燃油出口相连，油泵（203）的燃油出口和所述燃油引射器（202）的燃油入口连接；

所述燃油引射器（202）的气体入口和所述单向阀（11）的气体出口相连，燃油引射器（202）的油气混合物出口与所述油箱（13）的油气混合物入口相连；

所述油箱（13）的惰性气体入口封闭。